(57)【要約】【課題】金属−シリコンの酸化物、金属−シリコンの窒化物、金属−シリコンの酸化窒化膜のいずれかからなる半透明遮光層の単層膜、もしくは透明層と遮光層からなる多層膜で構成するハーフトーン型位相シフトマスクの基板表面の荒れや凹凸の発生を抑制した製造方法を提供すること。【解決手段】１）透明基板上に金属−シリコンの酸化物、金属−シリコンの窒化物、金属−シリコンの酸化窒化物のいずれかからなる半透明遮光層の単層膜、もしくは透明層と遮光層からなる多層膜を形成し、２）単層膜、もしくは多層膜を塩素原子を含むエッチングガスを用いたドライエッチングにより選択的にエッチング除去する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法において、
１）透明基板上に金属−シリコンの酸化物、金属−シリコンの窒化物、金属−シリコンの酸化窒化物のいずれかからなる半透明遮光層の単層膜、もしくは透明層と遮光層からなる多層膜を形成する工程、
２）前記単層膜、もしくは多層膜を塩素原子を含むエッチングガスを用いたドライエッチングにより選択的にエッチング除去する工程、
を具備することを特徴とするハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。
【請求項２】
ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法において、
１）透明基板上に金属−シリコンの酸化物、金属−シリコンの窒化物、金属−シリコンの酸化窒化物のいずれかからなる半透明遮光層の単層膜、もしくは透明層と遮光層からなる多層膜を形成する工程、
２）前記単層膜、もしくは多層膜上にレジスト膜を形成し、電子ビームもしくはレーザビーム描画、及び現像処理によりレジストパターンを形成する工程、
３）前記単層膜、もしくは多層膜を塩素原子を含むエッチングガスを用いたドライエッチングにより選択的にエッチング除去する工程、
を具備することを特徴とするハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。
【請求項３】
前記エッチングガスが、塩素（Ｃｌ2 ）ガス５〜９５ｖｏｌ％、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3 ）５〜９５ｖｏｌ％からなることを特徴とする請求項１、又は請求項２記載のハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。
【請求項４】
請求項１、２、又は３記載のハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法により製造したハーフトーン型位相シフトマスクを用い、フォトリソグラフィ法による露光転写でパターン形成を行うことを特徴とするパターン転写法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造プロセス中のフォトリソグラフィ工程で使用される露光転写用のフォトマスクに関するものであり、特に、フォトマスクを通過する露光光間に位相差を与えることにより、転写パターンの解像度を向上させるようにしたハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法、及び該フォトマスクを用いフォトリソグラフィ法によるパターン転写法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程においては、シリコンウェハなどに微細パターンを形成するためのパターン露光の際のマスクとしてフォトマスクが用いられる。このフォトマスクの一種に位相シフト法を用いた位相シフトマスクがある。位相シフト法は、微細パターンを転写する際の解像度向上技術の１つであり、開発が盛んに行われている。
【０００３】
原理的にはマスク上の隣接する領域に互いの透過光の位相差が１８０度となるように位相シフト部を設けることにより、透過光が回折し干渉し合う際に境界部の光強度を弱め、その結果として転写パターンの解像度を向上させるものである。これにより通常のフォトマスクに比べて飛躍的に優れた微細パターンの解像度向上の効果および焦点深度向上の効果を持つ。
【０００４】
上記のような位相シフトマスクの一種として、ハーフトーン型位相シフトマスクが開発されている。ハーフトーン型位相シフトマスクは、透明基板上に形成するマスクパターンを、実質的に露光に寄与する強度の光を透過させる透過部と実質的に露光に寄与しない半透過部とで構成させるものである。
【０００５】
この半透過部に透過光の位相反転作用、及びパターン内部でレジストの感度以下での遮光性の役割を持たせることにより、前記透過部と半透過部との境界部近傍を通過した光が互いに打ち消し合うようにして、光強度のエッジ形状を急峻にし、解像性や焦点深度特性を向上させると共にマスクパターンを忠実にウエハ上に転写する効果を有したものとしている。
【０００６】
また、近年では、シリコンウエハ上に転写されるパターンの解像性をより高めるために、半透過部における光の透過率を高めた高透過率ハーフトーンマスクも提案されている。高透過率ハーフトーンマスクは半透過部の透過率が高く、位相が反転して透過する光の強度も強くなる。このため位相の打ち消し効果が高くなり、シリコンウエハへのパターン転写時における解像性が更に向上する。
【０００７】
さらに、近年の半導体パターンの微細化に伴う露光波長の短波長化に対応するため、従来よりも短波長露光に対応したハーフトーンマスクが必要とされる。短波長化に対応するためには、短波長での半透過部の透過率を高くする必要があり、より透明性の高い材料を選定し、位相シフトマスク本来の光学特性である露光波長での位相反転量および透過率が所望の条件を満たすようにする。
【０００８】
ハーフトーン型位相シフトマスクとしては透明基板上に半透明遮光層、もしくは透明層及び遮光層からなるハーフトーン膜をパターニング処理したものが一般に用いられている。
【０００９】
ハーフトーン膜を形成する材料としては、金属とシリコンの窒化物、酸化物および酸化
窒化物からなる単層膜、もしくは多層膜が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、及び特許文献４参照）。
【００１０】
これらのハーフトーン膜のパターニングを行うためには膜上に微細なレジストパターンを形成し、プラズマを利用したドライエッチングを行う方法が採用されている。このときのエッチングガスとしてはハーフトーン膜の主たる構成元素であるシリコンとの反応性が高いフッ素原子を含む化合物ガスが用いられている。
【特許文献１】特開昭６２−５２５５０号公報
【特許文献２】特開昭６３−２０２７４８号公報
【特許文献３】特開平５−１８１２５７号公報
【特許文献４】特開平７−１４０６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した金属とシリコンの窒化物、酸化物および酸化窒化物からなる単層膜、もしくは多層膜からなるハーフトーン型位相シフトマスクの製造工程では、寸法の制御性、形状の垂直性に優れたパターンを形成することが重要であるのと同時に、面内での位相反転量および透過率の均一性を確保することが重要となる。
【００１２】
しかしながら、前記のようなドライエッチング方法ではエッチング終了時にハーフトーン膜と下地の透明基板との界面付近がプラズマ中のフッ素元素を含むイオンやラジカルに曝される。このとき、フッ素との反応性が低いハーフトーン膜の構成元素が形成する揮発性の低い反応生成物が界面付近に残る。また、エッチング終了後のオーバーエッチング時にはフッ素を含むイオンやラジカルが透明基板のエッチングを促進する。
【００１３】
以上の結果、透明基板の表面に荒れや凹凸が発生する。このような透明基板表面の荒れや凹凸の発生は得られたハーフトーン型位相シフトマスクの位相反転量および透過率のばらつきの原因となり、マスク面内において解像度のバラツキを生じることとなる。
【００１４】
本発明は、金属−シリコンの酸化物、金属−シリコンの窒化物、金属−シリコンの酸化窒化膜のいずれかからなる半透明遮光層の単層膜、もしくは透明層と遮光層からなる多層膜のドライエッチング終了時におけるエッチング反応を促進し、かつオーバーエッチング時における石英基板表面のエッチングを低減することにより、基板表面の荒れや凹凸の発生を抑制したハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法、及びパターン転写方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法において、
１）透明基板上に金属−シリコンの酸化物、金属−シリコンの窒化物、金属−シリコンの酸化窒化物のいずれかからなる半透明遮光層の単層膜、もしくは透明層と遮光層からなる多層膜を形成する工程、
２）前記単層膜、もしくは多層膜を塩素原子を含むエッチングガスを用いたドライエッチングにより選択的にエッチング除去する工程、
を具備することを特徴とするハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法である。
【００１６】
また、本発明は、ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法において、
１）透明基板上に金属−シリコンの酸化物、金属−シリコンの窒化物、金属−シリコンの酸化窒化物のいずれかからなる半透明遮光層の単層膜、もしくは透明層と遮光層からなる多層膜を形成する工程、
２）前記単層膜、もしくは多層膜上にレジスト膜を形成し、電子ビームもしくはレーザビーム描画、及び現像処理によりレジストパターンを形成する工程、
３）前記単層膜、もしくは多層膜を塩素原子を含むエッチングガスを用いたドライエッチングにより選択的にエッチング除去する工程、
を具備することを特徴とするハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法である。
【００１７】
また、本発明は、上記発明によるハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法において、前記エッチングガスが、塩素（Ｃｌ2 ）ガス５〜９５ｖｏｌ％、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3 ）５〜９５ｖｏｌ％からなることを特徴とするハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法である。
【００１８】
また、本発明は、上記発明によるハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法により製造したハーフトーン型位相シフトマスクを用い、フォトリソグラフィ法による露光転写でパターン形成を行うことを特徴とするパターン転写法である。
【発明の効果】
【００１９】
このように、本発明によればエッチング終了時のハーフトーン膜の反応性を高め、かつオーバーエッチング時の石英基板との反応性を低下させることにより、開口面の荒れ、凹凸の発生を抑制したハーフトーン型位相シフトマスクが得られる。
【００２０】
従って、従来よりもマスク面内での位相反転量、透過率のばらつきを低減させ、面内での解像度のばらつきを改善させたハーフトーン型位相シフトマスクを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明を実施の形態に基づいて説明する。
【００２２】
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明によるハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法により製造したハーフトーン型位相シフトマスクの構造の例を示す断面図である。また、図２（ａ）〜（ｅ）は、本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの製造工程の一例を示す断面図である。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、本発明に係わるハーフトーン型位相シフトマスクの第１例は、透明基板１１上に、遮光性膜パターン１２ａと透明性膜パターン１３ａの２層構成のハーフトーン膜パターン１７ａが形成されたものある。
【００２４】
また、第２例は、図１（ｂ）に示すように、透明基板１１上に半透明遮光性膜パターン１４ａが形成されたものある。
【００２５】
図２に示すように、まず、透明基板（石英基板）２１上に、例えば、スパッタリング法によりジルコニウムおよびシリコンから構成される酸化物、窒化物及び窒化酸化物の何れかからなるハーフトーン膜２７を形成する。その後、レジスト２５を塗布し、電子線またはレーザービームによりマスクパターンを描画する。さらに現像処理を行い、レジストパターン２５ａを形成する（図２（ａ）〜（ｃ））。
【００２６】
ハーフトーン膜用の半透明遮光膜、透明性膜および遮光性膜を形成する材料としては、アルカリ元素、遷移元素などの金属とシリコンとの金属間化合物（シリサイド）が挙げら
れる。なかでも高融点金属シリサイドと呼ばれる４Ａから６Ａ属元素のシリサイドがその特性上重要である。これらの金属シリサイドのうち、ハーフトーン型位相シフトマスク用の材料としては、例えば，ジルコニウムとシリコンを主たる構成元素とするものがある。
【００２７】
ジルコニウム以外でもハフニウム、チタン、モリブデンなどを主たる金属元素とし、それらのうち２つ、もしくはそれ以上を含む材料が挙げられる。
【００２８】
尚、前記ハーフトーン膜上には、さらに部分的に遮光膜パターンを形成するためにクロムを主成分とする膜を形成する場合がある。
【００２９】
次に、前記レジストパターン２５ａから露出する金属−シリコンの酸化物、金属−シリコンの窒化物および金属−シリコンの窒化酸化物のいずれかからなる形成膜（ハーフトーン膜２７）を選択的にエッチング除去することにより透明基板上にハーフトーン膜パターン（マスクパターン）２７ａを形成してハーフトーン型位相シフトマスク作製する（図２（ｄ）〜（ｅ））。
【００３０】
一方、前記ハーフトーン膜上にさらにクロムを主成分とする膜を形成する場合には、レジストパターンをマスクにして塩素と酸素の混合ガスを用いてクロム膜をエッチングし、その後、レジストパターンおよびクロムパターンをマスクとしてハーフトーン膜を選択的にエッチング除去することにより、パターンを形成し、ハーフトーン型位相シフトマスクを作製する（図示せず）。
【００３１】
ドライエッチング反応はハロゲン原子を含むガスを導入し、プラズマを発生させ、ラジカルや分子の吸着、イオン衝撃による反応物の生成およびその脱離という過程で進行する。
【００３２】
反応を促進させるためには高揮発性の反応生成物が発生する条件が有利であるが、一方で、パターン側壁方向のサイドエッチングや等方的なエッチング反応が起きやすくなるため、パターン寸法によるエッチング反応の差異（マイクロローディング）が発生しないような微細パターンを形成するためには適量な低揮発性のハロゲン化物を生成する金属とシリコンからなる膜を用いるのが好ましい。
【００３３】
本発明におけるハーフトーン膜２７のドライエッチングでは、まず、フッ素原子を含むエッチングガスを用いたエッチング条件で良好な形状および寸法を有するハーフトーン膜パターン２７ａを形成する。その後、ハーフトーン膜のエッチング終了時およびオーバーエッチング時に塩素原子を含むエッチングガスを用いたエッチングを行う。
【００３４】
フッ素原子を含むガスは、ハーフトーン膜を形成するシリコンとの反応性が高く、高揮発性物質を形成するため、等方性エッチングが起こりやすい。一方で、ハーフトーン膜の構成元素である金属との反応では、低揮発性物質を形成する場合が多く、異方性エッチングが起こりやすい。
【００３５】
従って、上記のようなハーフトーン膜ではフッ素原子を含むガスでのエッチングにより、等方性と異方性の中間的な性質を持ったエッチング反応が起こるため、条件の設定により寸法精度に優れかつ垂直性の高いパターンを形成することができる。
【００３６】
塩素原子を含むガスは、前記のようなハーフトーン膜を構成する金属との反応ではフッ素原子を含むガスを用いる場合に比べて高揮発性物質を形成する場合が多い。また、シリコンや酸素から構成される石英基板との反応ではフッ素原子を含むガスを用いる場合よりも揮発性の低い反応生成物を形成する。
【００３７】
従って、ハーフトーン膜と石英基板との界面付近では、塩素原子を含むガスを用いることによりハーフトーン膜のエッチング反応は起こりやすく、石英基板のエッチング反応は起こりにくくなるため、石英基板への損傷を与えることなく、ハーフトーン膜をエッチング除去することができる。
【００３８】
このように、本発明では、エッチングによるパターン形成後のエッチング終了時のエッチング反応を促進するために石英基板と界面付近のハーフトーン膜の反応生成物の高揮発性を利用し、かつオーバーエッチング時の反応を抑制するためにＳｉとＯからなる石英基板との低反応性、反応生成物の低揮発性を利用することを特徴とするものである。
【００３９】
すなわち、ＳｉとＯの２原子間、ＳｉとＦの２原子間、およびＳｉとＣｌの２原子間の結合エネルギーは、Ｓｉ−Ｏ：１９０ｋｃａｌ／ｍｏｌ、Ｓｉ−Ｆ：１４８ｋｃａｌ／ｍｏｌ、Ｓｉ−Ｃｌ：９９ｋｃａｌ／ｍｏｌであり、石英基板表面でのエッチング反応においてＣｌはＦに比べて起こりにくいことが推定される。これらのハロゲン化珪素の反応生成物の大気圧下での沸点は、ＳｉＦ：−８６℃、ＳｉＣｌ：５８℃であり、ＦはＣｌに比べて揮発性の高い反応物を発生させる。また、ハーフトーン膜の構成元素である金属、例えば、ジルコニウムの反応生成物の沸点は、ＺｒＦ：６００℃、ＺｒＣｌ：３３１℃であり、界面付近でのハーフトーン膜のエッチング反応においてＣｌはＦに比べて揮発性の高い反応物を生成する。
【００４０】
したがって、エッチング終了時およびオーバーエッチング時にＦを含むガスを用いず、Ｃｌを含むガスをエッチングガスとして用いる本発明の方法であれば、ドライエッチング終了時におけるハーフトーン膜のエッチング反応を促進するとともに、オーバーエッチング時において下地である石英基板の露出表面がエッチングされるのを低減することにより、荒れや凹凸の発生を抑制する効果が得られる。
【実施例１】
【００４１】
以下に、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００４２】
石英基板上にスパッタリング法によりジルコニウム、シリコン、酸素および窒素を主成分としたハーフトーン膜を形成した。続いて、この石英基板のハーフトーン膜上にフォトレジストをコートし、レーザビーム描画を行い、現像処理を行うことによりレジストパターンを形成した。
【００４３】
次いで、市販のＩＣＰ方式のフォトマスク用ドライエッチング装置を用いてレジストパターンをマスクとしてハーフトーン膜を選択的に除去した。このときバイアス電源（ＲＩＥ用電源）からの高周波電力を変化させることによりハーフトーン膜のエッチング速度を測定した。ドライエッチング条件は以下のとおりである。
（エッチング条件）
・エッチングガス：ＢＣｌ3 ＋Ｃｌ2 
・ガス圧力：３７．５ｍＴ
・高周波出力：５０Ｗ、１００Ｗ、１５０Ｗ、２００Ｗ、２５０Ｗ（ＲＩＥ用電源）、５００Ｗ（ＩＣＰ用電源）
結果を図４に示す。また、上記と同様に石英基板上にレジストパターニングを行い、石英基板のエッチング速度を測定した。結果を図５に示す。
【００４４】
図４から明らかなように、ハーフトーン膜はＢＣｌ3 とＣｌ2 の混合ガスを用いることにより充分な速度でエッチングできることが分かる。また、バイアス電源からの高周波電力を変化させることにより、十分な速度でエッチングできることが分かる。このとき図５
に示すように石英基板のエッチング速度は低い。
【実施例２】
【００４５】
石英基板上にスパッタリング法によりジルコニウム、シリコン、酸素および窒素を主成分としたハーフトーン膜を形成した。続いて、この石英基板のハーフトーン膜上の電子線レジストをコートし、電子ビーム描画を行い、現像処理を行うことによりレジストパターンを形成した。次いで、市販のＩＣＰ方式のフォトマスク用ドライエッチング装置を用いてレジストパターンをマスクとしてハーフトーン膜を選択的に除去した。ドライエッチング条件は以下のとおりである。
（エッチング条件）
・エッチングガス：Ｃ2 Ｆ6 ＋Ｏ2 
・ガス圧力：３ｍＴ
・高周波出力：５０Ｗ（ＲＩＥ用電源）、１００Ｗ（ＩＣＰ用電源）
このようなエッチング条件におけるガス流量比を変えたときのハーフトーン膜のエッチング速度を測定した。結果を図６に示す。
【００４６】
図６に示すように、Ｃ2 Ｆ6 とＯ2 の混合ガスを用いることにより充分な速度でエッチングできることが分かる。また、エッチング後のパターン形状、精度は良好であることも確認された。
【実施例３】
【００４７】
図３は、実施例３の工程説明図である。まず、透明性基板上にジルコニウム、シリコンおよび窒素を主成分としたハーフトーン膜を形成することにより、遮光性膜３２を形成した。このときの遮光性膜の膜厚は１２０Åであった。次に、遮光性膜上にジルコニウムシリサイドターゲットおよびシリコンターゲットを併用し、アルゴンガスに酸素を適量添加した反応性スパッタリング法により成膜を行い、透明性膜３３を形成した。このときの透明性膜の膜厚は６５０Åであった。
【００４８】
この遮光性膜３２の光学定数は、あらかじめ予備実験により確認しており、屈折率ｎ＝２．０８４、消衰係数ｋ＝１．１０６であった。同様に、透明性膜３３の光学定数は屈折率ｎ＝２．０９２、ｋ＝０．３３６であった。
【００４９】
このように石英基板上にジルコニウムシリサイドターゲットを用いて、上層を透明性膜、下層を遮光性膜とする２層膜を形成することにより、ＡｒＦレーザー露光光（波長１９３ｎｍ）に対する位相反転量が１７９．１８ｄｅｇ．、透過率６．０９％のＶＵＶ露光対応のハーフトーン型位相シフトマスク用ブランクを得た。
【００５０】
次に、上記のようにして得られたハーフトーン型位相シフトマスク用ブランクを用いてハーフトーン型位相シフトマスクを作製した。まず、スパッタリング法によりハーフトーン膜の上にクロムを主成分としたクロム層３６を形成した。さらに有機物を主成分とするポジ型のレジスト３５を塗布し、乾燥後、電子描画装置でパターン形成部の露光を行った。その後、有機溶剤で現像を行い、所望のレジストパターン３５ａを形成した（図３（ａ）〜（ｃ））。
【００５１】
次いで、図３（ｄ）に示すように、市販のフォトマスク用ドライエッチング装置を用いてレジストパターン３５ａをマスクとしてクロム層３６を選択的に除去しクロム層パターン３６ａとした。その後、レジストパターン３５ａおよびクロム層パターン３６ａをマスクとして、ハーフトーン膜３７を選択的にエッチング除去し、図３（ｅ）に示すようなハーフトーン膜パターン３７ａを得た。ドライエッチング条件は以下のとおりである。ドライエッチング装置にはＩＣＰ方式の装置を用いた。
（クロム層）
・エッチングガス：Ｃｌ2 ＋Ｏ2 
・ガス圧力：１０ｍＴ
・高周波出力：５Ｗ（ＲＩＥ用電源）、３５０Ｗ（ＩＣＰ用電源）
（ハーフトーン膜）
・エッチングガス：Ｃ2 Ｆ6 ＋Ｏ2 
・ガス圧力：３ｍＴ
・高周波出力：５０Ｗ（ＲＩＥ用電源）、１００Ｗ（ＩＣＰ用電源）
（オーバーエッチング）
・エッチングガス：ＢＣｌ3 ＋Ｃｌ2 
・ガス圧力：５ｍＴ
・高周波出力：７５Ｗ（ＲＩＥ用電源）、１００Ｗ（ＩＣＰ用電源）
【実施例４】
【００５２】
石英基板上にスパッタリング法によりジルコニウム、シリコン、酸素および窒素を主成分としたハーフトーン膜を形成した。続いて，この石英基板のハーフトーン膜上の電子線レジストをコートし、電子ビーム描画を行い、現像処理を行うことによりレジストパターンを形成した。次いで、市販のＩＣＰ方式のフォトマスク用ドライエッチング装置を用いてレジストパターンをマスクとしてハーフトーン膜を選択的に除去した。ドライエッチング条件は以下のとおりである。
（エッチング条件）
・エッチングガス：ＢＣｌ3 ＋Ｃｌ2 
・ガス流量比：ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ＝５０／０ＳＣＣＭ、４７．５／２．５、４０／１０ＳＣＣＭ、３０／２０ＳＣＣＭ、２０／３０ＳＣＣＭ、１０／４０ＳＣＣＭ、２．５／４７．５、０／５０ＳＣＣＭ
結果を図９に示す。また、上記と同様に石英基板上にレジストパターニングを行い、石英基板のエッチング速度を測定した。結果を図１０に示す。
【００５３】
図９に示すように、ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ガス流量比を変化させたとき５容積％以上９５容積％以下のＢＣｌ3 ガスを用いることにより、ハーフトーン膜のエッチング速度が高くなる傾向がみられる。一方で、図１０に示すように、石英基板のエッチング速度には変化がみられないことから、前記ガス流量比ではハーフトーン膜のエッチング反応は促進され、石英基板のエッチング反応は抑制されることが分かる。
【００５４】
ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 混合ガス中のＢＣｌ3 ガスの混合比が、５容積％もしくは９５容積％程度の条件ではハーフトーン膜のエッチング反応は抑制される。従って、前記実施例３のオーバーエッチング条件でのＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ガス流量比はＢＣｌ3 ガス流量を５容積％以上９５容積％以下にすることが好ましい。
【００５５】
前記実施例１乃至４ではジルコニウム、シリコン、酸素および窒素を主成分としたハーフトーン膜を用いたが、ジルコニウム以外でもタンタル、ニオブなどの金属を用いた場合でもこれらの実施例と同等のハーフトーン型位相シフトマスクを作製することができる。
【実施例５】
【００５６】
ハーフトーン膜のオーバーエッチングを下記条件で行ったことを除き、実施例３と同様の工程でハーフトーン型位相シフトマスクを製造した。
（オーバーエッチング）
・エッチングガス：Ｃ2 Ｆ6 ＋Ｏ2 
・ガス圧力：３ｍＴ
・高周波出力：７０Ｗ（ＲＩＥ用電源）、１００Ｗ（ＩＣＰ用電源）
得られた前記実施例３および実施例５の、レジストパターンおよびクロム層パターン除去後のハーフトーン型位相シフトマスクについて、電子顕微鏡で位相シフトマスクパターンを含む開口部（オーバーエッチング部）を観察した。その結果、図７に示す実施例３のハーフトーン型位相シフトマスクの電子顕微鏡写真、図８に示す実施例５のハーフトーン型位相シフトマスクの電子顕微鏡写真を得た。
【００５７】
これらの図７、図８から明らかなように、オーバーエッチング時にフッ素を含むガスを用いた実施例５のハーフトーン型位相シフトマスクでは石英基板表面の荒れや凹凸が開口面に見られる。一方、オーバーエッチング時に塩素を含むガスを用いた実施例３のハーフトーン型位相シフトマスクでは石英基板表面の荒れや凹凸が認められず、平滑な開口面を有することが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの例の断面図である。
【図２】本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの製造工程の一例の断面図である。
【図３】実施例３の工程説明図である。
【図４】実施例１におけるバイアス電力とハーフトーン膜のエッチング速度との関係を示す説明図である。
【図５】実施例１におけるバイアス電力と石英基板のエッチング速度との関係を示す説明図である。
【図６】実施例２におけるハーフトーン膜のエッチング速度の変化を示す説明図である。
【図７】実施例３により作製されたハーフトーン型位相シフトマスクの開口部の電子顕微鏡写真
【図８】実施例５により作製されたハーフトーン型位相シフトマスクの開口部の電子顕微鏡写真
【図９】実施例４におけるハーフトーン膜のエッチング速度の変化を示す説明図である。
【図１０】実施例４における石英基板のエッチング速度の変化を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１、２１、３１・・・・透明基板（石英基板）
１２、２２、３２・・・・遮光性膜
１２ａ、２２ａ、３２ａ・・・・遮光性膜パターン
１３、２３、３３・・・・透明性膜
１３ａ、２３ａ、３３ａ・・・・透明性膜パターン
１４・・・・半透明遮光性膜
１４ａ・・・・半透明遮光性膜パターン
２５、３５・・・・レジスト
２５ａ、３５ａ・・・・レジストパターン
３６・・・・クロム層
３６ａ・・・・クロム層パターン
１７ａ・・・・ハーフトーン膜パターン
２７、３７・・・・ハーフトーン膜
２７ａ、３７ａ・・・・ハーフトーン膜パターン（マスクパターン）
【図１】
2005055597.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005055597.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2005055597.tif 000008
【図７】
2005055597.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005055597.tif 000011
【図１０】
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